1.一種脈搏及血紅細胞濃度監測儀,其特征在于,包括夾指裝置,夾指裝置一端開口且內設有腔體,腔體的上、下表面分別相對設有紅外光源和光電探測器,夾指裝置依次與儲存運算裝置和顯示裝置連接;
夾指裝置,用于夾緊被測試者的手指指肚部分;
紅外光源,用于照射被測者的手指并透射出原始光強度信號;
光電探測器,用于接收紅外光源發出的原始光強度信號將光信號轉換為電信號以采集像素范圍內的數據并將電信號傳到儲存運算裝置;
儲存運算裝置,用于儲存和處理原始光強度信號;
顯示裝置,用于顯示經儲存運算裝置處理后的脈搏數據和血紅細胞濃度數據。
2.根據權利要求1所述的脈搏及血紅細胞濃度監測儀,其特征在于,所述夾指裝置的腔體呈U型,腔體的下表面設有一排或多排所述光電探測器,光電探測器沿橫向排列的寬度小于人體手指寬度。
3.根據權利要求1所述的脈搏及血紅細胞濃度監測儀,其特征在于,所述紅外光源與光電探測器一一對應且平齊。
4.一種脈搏及血紅細胞濃度監測方法,使用如權利要求1-3任一項權利要求所述的脈搏及血紅細胞濃度監測儀進行監測,其特征在于,包括以下步驟:
S1.將所述光電探測器的采集速率設置為F>350fps;
S2.采集被測部位經紅外光源照射后透射出來光的強度信號并儲存,該強度信號是未處理、包含心跳信息的原始光強度信號;
S3.對S2中所得的光強信號進行預處理,其中包括去除噪聲,采用傅里葉變換方法獲取頻域上的信號;
S4.對S3中經預處理所得的信號,采用基于信號強度頻域調制方法計算出調制深度,算出的調制深度為實時調制深度;
S5.設光電探測器有n個,將S4中得到的n個調制深度求平均,則求平均調制深度,從而得出實時血紅細胞濃度,算出的平均調制深度是實時的,同時將時間和平均調制深度用坐標表示;
S6.對S5中得到的平均調制深度進行快速傅里葉變換得到頻域圖,再讀峰,得到脈搏數據,并由顯示裝置顯示脈搏數據和血紅細胞濃度。
5.根據權利要求4所述的脈搏及血紅細胞濃度監測方法,其特征在于,所述S1中光電探測器的采集速率的設置是基于以下原理:正常人的最大脈搏在210次每分鐘,設一分鐘內采集100幀的數據,而光電探測器的采集速度F要大于脈搏的速度:100/F<60/210,得F>350fps;
所述S2中光強度信號的采集是被測者將一根手指放入夾指裝置中,夾指裝置上表面的紅外光源照射被測手指,由夾指裝置下表面的光電探測器接收原始的光強度信號;
所述S3中對原始光強信號進行快速傅里葉變換(簡稱FFT)得到頻域信號頻譜強度Ij(u):每次取m張數據進行FFT,每相鄰兩個信號值之間隔10張數據,即對第(1+10(j-1))張數據到第(m+10(j-1))張數據進行FFT后得到第j個信號值,可用如下關系式表示:
其中,j是信號值排序,t是時間,u是頻率,表示第j個頻域動態信號,
表示第j個頻域靜態信號;
所述S4中基于強度信號的頻域調制方法是:取S3中得到的各個信號值頻譜強度Ij(u),包含靜態頻率和動態頻率,分別提取一定范圍內靜態頻域的頻率和動態頻域的頻率并求強度,再把提取到的動態頻率強度比靜態頻率強度得到調制深度,而調制深度與血紅細胞濃度成正比例關系,得出血紅細胞濃度;
所述S5中,在n個光電探測器的情況下,所有信號值排序與時間存在一一對應關系,將S4中得到的調制深度求平均值,平均調制深度MDj的公式可表示為:
所述S6中,得到的平均調制深度值即為時域上的平均調制深度值,對MDj進行FFT,FFT(MDj)=A(δ(f+f0)+δ(f-f0))
再讀峰求出被測者的脈搏頻率f,其中A為頻譜信號幅值,f0為峰值所對應的頻率。